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目录
《心脏起搏器》
1心律失常背景介绍1.1心脏搏动方式1.2心率失常的原理、临床症状及分类1.3心率失常的诊断和治疗2心脏起搏器及植入式心率转复除颤器的介绍2.1心脏起搏器原理及发展历史2.2心脏起搏器的构造和分类2.3心脏起搏器的指征和适应症2.4ICD的原理及发展历史2.5ICD的构造和分类2.6ICD的指征和适应症2.7技术壁垒和技术面临的挑战3市场分析《新一代DC肿瘤疫苗(一)》
1肿瘤新生抗原2二代DC肿瘤疫苗2.1DC细胞的生物学性质及其抗肿瘤机制2.2DC肿瘤疫苗的制作流程2.3二代DC肿瘤疫苗的技术难点分析2.3.1有价值的新生抗原的预测2.3.2疫苗的GMP生产2.3.3疫苗制备时间2.3.4费用昂贵2.4肿瘤疫苗VS.mRNA肿瘤疫苗VS.多肽肿瘤疫苗2.5临床有效案例一
心律失常背景介绍
1.1心脏搏动方式
正常的心脏活动始于窦房结,其中具有内在自动性的细胞充当起搏细胞,是心脏的自然起搏器。它是右心房顶部(心脏上腔)的一小部分特化细胞。它会产生导致心脏跳动的电脉冲。为了使心脏正常搏动,信号必须沿着特定的路径行进到达心室(心脏的下腔室)。具体来说,电波前沿心房扩散到房室结节点,它们通过该节点进入希氏-浦肯野系统,通过左右束支迅速扩散到心室并使其去极化。当内在的心脏自动性或传导完整性失效时,心脏组织的电兴奋性允许小的外部电刺激驱动肌细胞达到阈值,导致相邻肌细胞通过耗能的生物过程和随后的电波前传播而去极化,通过激发-收缩耦合实现近乎同步的肌肉收缩。
1.2心律失常的原理、临床症状及分类
心律失常是指由于窦房结激动异常或激动产生于窦房结以外,激动的传导缓慢、阻滞或经异常通道传导,导致心脏冲动的频率、节律、起源部位、传导速度或激动次序的异常。冠心病、心肌病、心肌炎和风心病等器质性心脏病,自主神经功能紊乱、系统性疾病、药物作用等均可引起心律失常。
轻度心律失常无明显临床症状,但较严重的心律失常,如病窦综合征,快速心房颤动,阵发性室上性心动过速,持续性室性心动过速等,可引起心悸,胸闷,头晕,低血压,出汗,严重者可出现晕厥,阿-斯综合征,甚至猝死。
心律失常可以分为快速心律失常和缓慢心率失常两大类。快速心率失常包括室上性心动过速、预激综合征、心房颤动、室性心动过速、心室颤动等,其中最危险的是室性心动过速和心室颤动,是心源性猝死的主要原因。心源性猝死是指由各种心脏原因引起的非暴力自然死亡,发病突然、进展迅速。我国SCD发生率为41.84/10万,冠心病及心肌梗死后患者该病高危人群。早期除颤是提高心脏骤停存活率,防止心源性猝死的关键因素。
缓慢心律失常(心动过缓,每分钟心跳少于60次)主要包括两种基本类型:病态窦房结综合征和心脏传导阻滞。在患有病态窦房结综合征的这种情况下:窦房结失去了正常起搏功能。它可能发放电信号不足、脱漏一些电信号或突然发放过多的电信号,导致心跳可能过慢(窦性心动过缓)、暂停很长时间(窦性停搏)或跳得忽快忽慢(心动过缓-过速综合症)。心脏传导阻滞则是冲动向心室传播的路径发生中断,可以为部分或完全阻断。若为完全阻断,所有窦房结产生的冲动均不能下传至心室,此时心室会由“潜在起搏点”控制,而“潜在起搏点”的频率和可靠性均低于窦房结,因此传导阻滞常会导致心跳过慢且不稳定。
1.3心律失常的诊断和治疗
部分心律失常患者可根据病史和体征做出初步诊断,但确诊需要心电图。
应根据心律失常患者的症状、心律失常的类型及其对血液动力学的影响,来判断是否需要治疗。通常包括发作时心律失常的控制、去除病因病灶、改良基质、预防复发等几个方面。治疗方法上可分为非药物治疗和药物治疗。
1.3.1.非药物治疗方法
包括压迫眼球、按摩颈动脉窦、捏鼻用力呼气和屏气等反射性兴奋迷走神经的方法;电复律、电除颤、心脏起搏器植入和消融术等电学治疗方法;外科手术等。
(1)反射性兴奋迷走神经方法可用于终止多数阵发性室上性心动过速,可在药物治疗前或同时采用;
(2)电复律和电除颤分别用于终止异位快速心律失常发作和心室扑动、心室颤动;
(3)心脏起搏器多用于治疗窦房结功能障碍、房室传导阻滞等缓慢性心律失常;
(4)导管消融术可以根治多种室上性心动过速,如预激综合征、房室折返性心动过速等;
(5)外科手术治疗目前主要是用于治疗房颤合并其他心脏病需要开胸手术者。
1.3.2.常用抗心律失常药物
现临床应用的抗心律失常药物已近50余种,至今还没有统一的分类标准。大多数学者同意根据药物对心脏的不同作用原理将抗心律失常药物分以下四类,以指导临床合理用药,其中Ⅰ类药又分为A、B、C三个亚类。
(1)Ⅰ类即钠通道阻滞药。1)ⅠA类适度阻滞钠通道,属此类的有奎尼丁等药。2)ⅠB类轻度阻滞钠通道,属此类的有利多卡因等药。3)ⅠC类明显阻滞钠通道,属此类的有普罗帕酮等药。
(2)Ⅱ类为β肾上腺素受体阻断药,因阻断β受体而有效,代表性药物为普萘洛尔。
(3)Ⅲ类是选择地延长复极过程的药物,属此类的有胺碘酮。
(4)Ⅳ类即钙通道阻滞剂。它们阻滞钙通道而抑制Ca内流,代表性药有维拉帕米。
长期服用抗心律失常药均有不同程度的副作用,严重的可引起室性心律失常或心脏传导阻滞而致命。因此,临床应用时应严格掌握适应证,注意不良反应,以便随时应急。
二
心脏起搏器及植入式心率转复除颤器介绍
2.1心脏起搏器原理及发展历史
心脏起搏的原理是运用电刺激以改变或产生心脏机械活动,起搏器的作用即提供外部刺激。起搏器的脉冲发生器向心脏发送电脉冲以帮助其正确泵送血液;电极被放放置在心壁旁边,小电荷通过导线传播到心脏。
这项技术开始于20世纪30年代,海曼博士的“人工心脏起搏器”通过手摇曲柄产生电流驱动直流发电机,其电脉冲通过患者肋间放置的电极针被导向右心房。但这项技术在当时并未被广泛认可。
第二次世界大战后,公众对心脏起搏器的看法发生了变化,相应技术也取得了巨大进步。连接到延长线的大型外部交流电动起搏器被电池供电,晶体管化,“可穿戴”的心脏起搏器所取代。起搏的诞生与心脏手术有关,年,明尼苏达大学的WaltonLillehei医院设备工程师EarlBakken建造一个电池供电设备,用于他研发的心脏术后起搏心肌线的供电,以免因断电导致的医疗事故再次发生。Bakken修改了一个电子节拍器的晶体管电路,使电脉冲能够调节心脏速度并取得成功。他因此创办了一家公司并将这家公司命名为Medtronic(美敦力)。年,第一例完全植入式心脏起搏器手术于斯德哥尔摩完成。
之后几十年间,心脏起搏技术持续的重大进展,包括多腔起搏,速率响应,设备尺寸减小,基于互联网的远程监控以及电池寿命显著增加,但基本系统模式仍然是血管外脉冲发生器连接到一或多根穿过静脉系统以接触心肌组织的导线,并且这个模式在很长一段时间内不会改变。
2.2心脏起搏器的构造和分类
起搏器由脉冲发生器或发生罐组成,其包含电池和电子器件,以及从罐中可移动的以接触心肌的导线,能够递送去极化脉冲并感测内在的心脏活动。绝缘材料将导体电缆和导线尖端电极分开,根据电缆之间的关系,导线可以设计为同轴(管内的管)或同径向(并排线圈)。对心肌的导线固定可以是主动(在其尖端具有电活性螺旋用于机械稳定性)或被动的(电惰性齿固定导线)。当在两个电极之间施加电位差(电压)时发生起搏。在双极起搏中,在导线尖端(阴极)和近端环(阳极)之间出现电位差。通过单极性起搏,在导线尖端和脉冲发生器之间传递电流。将心肌去极化所需的最小能量量称为刺激阈值。所传递的刺激由2个特征描述:幅度(以伏特为单位测量)及持续时间(以毫秒为单位测量)。心肌起搏所需的能量取决于编程的脉冲宽度和电极之间传递的电压。刺激阈值与脉冲幅度和持续时间之间存在指数关系(强度-持续时间曲线)。这在临床上是相关的,因为优化脉冲宽度和幅度可以显着影响电流消耗和电池寿命。这些参数的其他临床用途包括重新编程以通过降低起搏电压来防止心外(例如,膈)刺激,以最小化远场捕获的风险并增加脉冲宽度以确保心脏刺激。在植入时,典型的可接受阈值低于1.5V,脉冲宽度为0.5ms。
经静脉起搏器系统及其相关组件:
(A)起搏器系统主要由一个包含电池的隐蔽式罐子和放置在胸前区域的所有电路组成。发生罐通过起搏器引线连接到心肌组织。引线包含通过绝缘材料隔开的远端电极的导体线圈。
(B)根据导体线圈的布置,引线具有同轴(线圈内的线圈)或同径向(并排线圈)设计。
(C)引导尖端通过穿透螺旋(主动固定)或嵌入心肌小梁(被动固定)的尖齿附着于心肌。
心脏起搏器的功能类型目前采用NBG(北美心脏起搏与电生理协会-英国心脏起搏与电生理协会分类纲目)起搏器编码,目的是反映起搏器众多功能的同时便于描述理解。
起搏器的类型?
(1)心房按需(AAI)型?
电极置于心房。起搏器按规定的周长或频率发放脉冲起搏心房,并下传激动心室,以保持心房和心室的顺序收缩。如果有自身的心房搏动,起搏器能感知自身的P波,起抑制反应,并重整脉冲发放周期,避免心房节律竞争。是一种单腔起搏器。
(2)心室按需(VVI)型?
电极置于心室。起搏器按规定的周长或频率发放脉冲起搏心室,如果有自身的心搏,起搏器能感知自身心搏的QRS波,起抑制反应,并重整脉冲发放周期,避免心律竞争。但这型起搏器只保证心室起搏节律,而不能兼顾保持心房与心室收缩的同步、顺序、协调,因而是非生理性的。是一种单腔起搏器。
(3)双腔(DDD)起搏器?
心房和心室都放置电极。如果自身心率慢于起搏器的低限频率,导致心室传导功能有障碍,则起搏器感知P波触发心室起搏(呈VDD工作方式)。如果心房(P)的自身频率过缓,但房室传导功能是好的,则起搏器起搏心房,并下传心室(呈AAI工作方式)。这种双腔起搏器的逻辑,总能保持心房和心室得到同步、顺序、协调的收缩。如果只需采用VDD工作方式,可用单导线VDD起搏器,比放置心房和心室两根导线方便得多。
(4)频率自适应(R)起搏器?
本型起搏器的起搏频率能根据机体对心排血量(即对需氧量)的要求而自动调节适应,起搏频率加快,则心排血量相应增加,满足机体生理需要。目前使用的频率自适应起搏器,多数是体动型的,也有一部分是每分钟通气量型的。具有频率自适应的VVI起搏器,称为VVIR型;具有频率自适应的AAI起搏器,称为AAIR型;具有频率自适应的DDD起搏器,称为DDDR型。以上心房按需起搏器、双腔起搏器、频率自适应起搏器都属于生理性起搏器。
另外按植入位置可将起搏器简单分为单腔,双腔,三腔,四腔;
单腔起搏器:AAI(起搏电极放置在右心耳)和VVI(起搏电极放置在右心窒心尖部)。
双腔起搏器:DDD(心房起搏电极放置在右心耳,心室起搏电极放置在右心室心尖部,进行房窒顺序起搏,在起搏原理上更接近生理起搏)。
三腔起搏器:分为左心房十右心房十右心室的三腔起搏(治疗和预防心房颤动)和右心房十右心室十左心室的三腔起搏(治疗顽固性心力衰竭)。
四腔起搏器:双心房十双心室起搏(治疗心力衰竭伴阵发性心房颤动)。
2.3心脏起搏器的指征和适应证
由于衰老,纤维化,炎症,梗塞或其他病症导致的窦房结,AV结或His-Purkinje系统的疾病破坏心脏电信号传导。通常当出现症状性心动过缓时,表明需要起搏。安装起搏器一个重要的考虑因素是缓慢性心律失常是否可逆,可逆的话,临时起搏器是首选,例如包括莱姆病或下心肌缺血,其可出现惊恐性心动过缓,但通常在1周内自发恢复。其他导致心动过缓的原因如药物(β-受体阻滞剂,钙通道阻滞剂,大多数抗心律失常药物,伊伐布雷定等),阻塞性睡眠呼吸暂停(特别是在呼吸暂停期间),感染(莱姆病,南美锥虫病,军团病)疾病以及代谢情况(甲状腺机能减退,神经性厌食症,体温过低和缺氧),年轻患者中伴有运动能力或血管迷走神经的高血压症等可治疗因素均需要给予排除。当起搏有保证时,起搏器的类型(心房,心室,双室或双心室)由传导系统缺陷的性质决定(窦房结,房室结或室内传导延迟,如左束支传导阻滞))。
若为为不可逆的心动过缓,则需要安装永久心脏起搏器。
随着技术的完善,起搏治疗的适应证逐渐扩大,不仅可以挽救患者的生命,一定程度还可以恢复患者工作能力和生活质量。目前主要的适应证可以简单的概括为严重的心跳慢、心脏收缩无力、心跳骤停等心脏疾病。
(1)I类适应证主要包括
1)窦房结功能不全者①记录到有症状的窦房结功能障碍,包括经常出现导致症状的窦性停搏。②有症状的变时性不佳者。③由于某些疾病必须使用某类药物,而这些药物又可引起窦性心动过缓并产生症状者。
2)成人获得性房室传导阻滞(AVB)者①任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB,并发有症状的心动过缓(包括心衰)或有继发于AVB的室性心律失常。②长期服用治疗其他心律失常或其他疾病的药物,而该药物又可导致Ⅲ度AVB和高度AVB(无论阻滞部位),并发有症状的心动过缓者。③清醒状态下任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB且无症状的患者,被记录到有3秒或更长的心脏停搏,或逸搏心率低于40bpm,或逸搏心律起搏点在窦房结以下者。④清醒状态下任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB,无症状的心房颤动和心动过缓者有一个或更多至少5秒的长间歇。⑤导管消融房室结后出现的任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB。⑥心脏外科手术后没有可能恢复的任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB。⑦神经肌肉疾病导致的任何阻滞部位的Ⅲ度AVB和高度AVB,如强直性肌营养不良、卡恩斯-塞尔综合征(Kearn-Sayre综合征)、假肥大性肌营养障碍、腓侧肌萎缩患者。⑧伴有心动过缓症状的Ⅱ度AVB,无论分型或阻滞部位。⑨任何阻滞部位的无症状Ⅲ度房室阻滞平均心室率分或40次/分伴有心脏增大或左室功能异常或阻滞在房室结以下者。⑩无心肌缺血下运动时的Ⅱ度或Ⅲ度AVB。
3)慢性双分支阻滞的患者①伴有高度AVB或一过性Ⅲ度AVB。②伴有Ⅱ度Ⅱ型AVB。③伴有交替性束支阻滞。
4)急性心肌梗死伴房室传导阻滞①ST段抬高心肌梗死后,His-Purkinje系统的持续性Ⅱ度AVB合并交替性束支阻滞或Ⅲ度AVB;②一过性严重Ⅱ度或Ⅲ度房室结下的AVB并合并有束支阻滞;③持续性并有症状的Ⅱ度或Ⅲ度AVB。
5)颈动脉窦过敏和心脏神经性晕厥者①自发性颈动脉刺激和颈动脉按压诱导的心室停搏时间3s导致的反复性晕厥。②持续性或有症状的缓慢性心律失常且没有恢复希望的心脏移植术后患者。③长间歇依赖的室速,伴或不伴QT间期延长者。
(2)Ⅱa类适应证主要包括
1)窦房结功能不全者①窦房结功能障碍导致心率40bpm,症状与心动过缓之间存在明确的证据,但无论是否记录到心动过缓。②有不明原因晕厥者,临床上发现或电生理检查诱发窦房结功能障碍者。
2)成人获得性AVB(房室传导阻滞)者①无症状的持续性Ⅲ度AVB,逸搏心率低于40bpm不伴有心脏增大。②电生理检查发现在His束内或以下水平的无症状性Ⅱ度AVB。③Ⅰ度或Ⅱ度AVB伴有类似起搏器综合症的血流动力学表现。④无症状的Ⅱ度Ⅱ型AVB,且为窄QRS波者。但当Ⅱ度Ⅱ型AVB伴有宽QRS波者,包括右束支阻滞,则适应证升级为Ⅰ类。
3)慢性双分支阻滞的患者①虽未证实晕厥是由AVB引起,但可排除其他原因(尤其是室性心动过速)所引起。②虽无临床症状,但电生理检查发现HV间期≥ms。③电生理检查时,由心房起搏诱发的非生理性His束以下的阻滞。
4)反复性晕厥,没有确切的颈动脉刺激事件,高敏感性心脏抑制反应心室停搏时间3秒者,要考虑植入永久性心脏起搏器。
2.4ICD(植入式心率转复除颤器)的原理及发展历史
用较强的脉冲电流通过心脏来消除心律失常、使之恢复窦性心律的方法,称为电击除颤或电复律术。电击复律时作用于心脏的是一次瞬时高能脉冲,一般持续时间是4~10ms,电能在40~J(焦耳)内。用于心脏电击除颤的设备称为除颤器,它能完成电击复律,即除颤。ICD的除颤原理类似,通过感知心内电信号,确定心房或心室自身激动的发生时刻,并进一步将感知到一连串信号进行分析,对当前节律进行分类,以对症发放电击进行治疗。
当患者发生严重快速心律失常时,如心房扑动、心房纤颤、室上性或室性心动过速等,往往造成不同程度的血液动力障碍。尤其当患者出现心室颤动时,由于心室无整体收缩能力,心脏射血和血液循环终止,如不及时抢救,常造成患者因脑部缺氧时间过长而死亡。如采用除颤器,控制一定能量的电流通过心脏,能消除某些心律紊乱,可使心律恢复正常,从而使上述心脏疾病患者得到抢救和治疗。
临床上普遍应用除颤器均埋藏于患者胸前,作为单极除颤系统的一个极,除颤器必须埋藏在左胸前。ICD胸前植入可埋于肌肉下囊袋或皮下囊袋,视患者胸前的皮下组织而定,若患者较瘦,皮下脂肪少,可将ICD埋于肌肉下,对于皮下脂肪较多的患者,可将ICD埋于皮下囊袋。以往的ICD植入手术通常在手术室进行,由于非开胸除颤系统简化了手术过程,大多数在导管室内进行,由心内科医生植入。
目前已经证实,ICD(植入式心律转复除颤器)能有效的预防院外心源性猝死的发生,是针对恶性心律失常的有效治疗方法,并越来越多地应用在临床中。
MichelMirowski博士及其同事兼好友MortonMower博士于年首次提出了植入式自动心脏除颤器的概念,经过多年的动物实验,终于在年2医院实现了第一例患者植入自动心脏除颤器的手术。这项先锋性的技术在被大众普遍接受之前并非一帆风顺,它经历了许多来自同行专家的质疑和批判,到年时仅有余例患者接受此手术。这项技术从构想到实现花费了许多科学家、医学家们的毕生心血,三十年来也经历了一代代技术革新。第一除颤器(AID)相对庞大(克,毫升),必须皮下植入腹部区域。它需要一个正中胸骨切开术,打开心包,在心外膜表面放置并固定一个大的小贴片电极。通过两个旋入式引线完成传感。值得一提的是,Mirowski已经开始考虑使用心内膜引线进行除颤和感知,但在当时技术上并不可行。早期的心室颤动的传感使用了一种“概率密度函数”算法。最初,单相波形的震荡是异步传递的,但是两年后又增加了同步电击传递心室复律的心脏复律。年美国FDA批准了ICD技术的临床应用。年,引入了联合心内膜-皮下贴片引导系统,该系统不需要胸廓切开术,除颤器通过右心室导联进行信号检测,并且在右心室线圈和左侧皮下贴片电极之间进行除颤。年引入了双震波形,设备从此可以进行完全编程。至此,五家不同的ICD制造商已经植入了大约00台设备。大约年,所有ICD装置都具有专门的心内膜感应和去纤维导联,并允许脉冲发生器的皮下胸部植入。年后,所有除颤器都可以在冲击输送之前进行抗心动过速起搏,并提供全方位的抗心动过缓起搏。年,所有ICD装置都包含复杂的心动过速检测算法,右心室线圈和左侧皮下贴片电极之间的可靠区分,使用“热罐”作为一个除颤极,具有可检索的电图存储容量,可完全编程的抗心动过速间距功能,以及各种不同的引线系统,功能十分强大。自年以来,ICD治疗与心脏再同步治疗(CRT,于年12月由MortonMower博士引入临床应用)相结合,用于治疗心力衰竭。
时至今日,数以百万的患者接受ICD植入以维护其心脏健康,ICD技术有效性不容置疑,MichelMirowski博士等科学家的贡献也值得被历史铭记。
2.5ICD的构造和分类
早期ICD使用网状心外膜除颤电极,须经开胸手术缝合在心外膜上,创伤较大,如今大多ICD植入都采用经静脉电极导线系统。通过外周静脉将电极置入右心室。导线感知心脏搏动产生的电信号,除颤器发放电流脉冲予以治疗。
由于传统ICD并发症较多,近年来,皮下ICD(SICD)发展迅速。SICD包括脉冲发生器和皮下电极,电极具有感知和除颤双重功能。脉冲发生器置于心尖处左侧腋前线和腋中线之间,电极经皮下隧道置于胸骨左缘1~2cm,近端位于剑突,远端位于胸骨柄。电极的胸骨柄处和剑突处均具有感知功能,加之脉冲发生器,组成3个感知向量。剑突和胸骨柄之间为单个除颤线圈,脉冲发生器和除颤线圈组成除颤环路,初次除颤向量方向为脉冲发生器至除颤线圈,多次除颤时可转换为除颤线圈至脉冲发生器。SICD没有起搏功能,但在除颤后30s内可提供经胸起搏。临床上应用的非开胸植入ICD系统根据除颤电极的构成大致可分为两类:
1)以心内线圈电极为主的除颤系统
虽然各个厂家设计有所不同,但是右心室的三极感知和除颤电极基本相同,经静脉植入的心内膜三极感知和除颤电极,在此之后为一用于除颤的线圈电极。此线圈电极需要与另一电极构成除颤电路。这些系统在临床应用时,大多数患者可得到满意的除颤效果,但是仍然有小部分的患者不能得到满意的除颤阈值,而改用其他非开胸ICD系统或开胸植入ICD系统。
2)单极除颤系统
单极除颤系统是指除颤器外壳本身作为除颤的一个电极,与心内的线圈除颤电极构成除颤电路。该系统具有以下特点:
①手术操作进一步简化,只需要经筋脉植入一根三极的感知与出产电极,将除颤器直接埋于左胸前的皮下或胸肌下,由右心室的线圈电极与左胸前的除颤器外壳构成除颤电路;
②除颤阈值低,因为除颤器外壳作为除颤电极,大大增加了除颤电极的面积,从而进一步有效地降低了除颤阈值。
2.6ICD的指征和适应证
ICD的推荐指征如下:
①非缺血性扩张性心肌病,显著左室功能异常,不能解释的晕厥;②持续性室速,即使心室功能正常或接近正常;③肥厚型心肌病患者有一项以上主要SCD危险因素;④致心律失常性右室发育不良/心肌病患者有一项主要的SCD危险因素(包括电生理检查诱发VT,心电监护的非持续性VT,男性,严重右室扩大,广泛右室受累,5岁,累及左室,有心脏骤停史,不能解释的晕厥);⑤长QT综合征患者在应用β受体阻滞剂时出现晕厥和(或)室速;⑥在院外等待心脏移植的患者;⑦Brugada综合征有晕厥者;⑧Brugada综合征有室速但未出现心脏骤停者;⑨儿茶酚胺敏感性室速患者,用β受体阻滞剂后仍出现晕厥和(或)室速;⑩心脏结节病、巨细胞性心肌炎、南美洲锥虫病患者。
ICD的适应证如下:
①室颤或血流动力学不稳定的持续性室速(VT),除外其他可逆原因,导致心脏骤停的存活者;②有器质性心脏病且有自发持续性VT者,无论血流动力学是否稳定;③有晕厥史,电生理检查明确诱发血流动力学不稳定的持续性VT或室颤(VF);④心肌梗死40d后,左室射血分数≤35%,NYHAⅡ或Ⅲ级;⑤非缺血性扩张性心肌病,左室射血分数≤35%,NYHAⅡ或Ⅲ级;⑥心肌梗死前有左室功能不全,心肌梗死40d后,左室射血分数≤30%,NYHAⅠ级;⑦心肌梗死后,左室射血分数≤40%,非持续性VT或电生理检查诱发出VF或持续性VT。
2.7技术壁垒和技术面临的挑战
(1)电池
电池寿命长期以来一直是起搏器和ICD的问题,电池寿命耗尽时可能会发生故障。随着患者寿命延长,他们可能需要每隔几年进行一次外科手术以进行常规电池更换。设备寿命的延长可以降低因重复更换程序而导致感染和其他并发症的风险,并有助于最大限度地减少自费更换手术费用。
选择性替换指示器表示保持90天的可靠功能,而寿命终止表明电池耗尽到不可预测的功能点。尽管目前起搏产品因电池召回的例子很少,延长电池寿命,提高功能稳定性可能是未来的优化趋势。波士顿科学年推出了一系列拥有寿命延长电池的ICD,该电池可提供高达其他ICD电池容量的两倍,预计电池寿命约为12年。
(2)感知灵敏度
医疗电子设备在人体提取的生物电信号(包括心电、脑电、肌电、眼电、皮肤电、膜电信号等),而这些信号都比较弱,在提取、放大、显示的过程,会受到不同的干扰,而且干扰的原因很多。可能是机内本身的干扰,比如说机内的电源或者是信号通道屏蔽不好引起的干扰,也可能是外界干扰,比如病人周围使用高频电刀、X光机、短波治疗机等大功率理疗器械引起的高频干扰等等。
在医疗电子设备的抗干扰方面,如果只从硬件层面考虑,想办法排除外界干扰对医疗信号的影响,需要考虑的因素太多,不光在设计医疗设备的时候就要严格考虑信号屏蔽的问题,医院的日常使用中,要规避外界的干扰以及设备之间互相的干扰。未来可能需要通过硬件与软件层面的结合才能创造出滤过干扰信号,提高机器灵敏度和准确度的最优的解决方案。
目前起搏器的灵敏度是由其编程模式决定的。起搏器可以被编程为以双极模式(引线尖端到引线环)或单极模式(引线尖端到脉冲发生器)进行起搏和感测。双极感应是优选的,因为它具有较小的感应“天线”,这最小化了心外信号的过感知。双极起搏有利于最小化胸肌刺激。然而,当双极阈值升高或感测受损时(例如,由于导体到环形电极的损坏),单极起搏或感测可能是一个不错的备选。编程灵敏度是将被检测为心脏事件的最小信号;因此,0.5mV的设置是1.0mV的两倍灵敏度。通常,感测安全裕度为2是优选的(如果心房电描记图是1.0mV,则灵敏度设置为0.5mV)。调整灵敏度以改善过感知或欠感知。一些设备可以基于所测量的感测事件的幅度自动调整灵敏度。
对ICD来说也存在这一问题,良性心律失常以及仪器部件等发出的电噪音可能使设备将其误判为需要干预的心动过速或者室颤等信号并发出电流冲击,给患者带来不适,甚至可能危害健康。提高仪器检测的灵敏度和算法的优化至关重要。
(3)两种常见的起搏器介导的心律失常
1.起搏器介导的心动过速(PMT)。当逆行至心房时,心室事件(过早的异位搏动或起搏搏动)以较高的跟踪速率建立心室起搏的迂回循环。在心房通道上感测逆行波前(心室心房传导),然后在编程的AV间期结束时触发心室起搏。每个心室起搏的心跳逆行,导致起搏器介导的心动过速。通过磁铁应用(导致异步起搏并防止跟踪逆行P波,从而打破循环)或使用PMT算法终止PMT。算法以较高的跟踪速率识别心室起搏,并且它们要么延长心室后心房不应期(PVARP),要么在心室起搏的同时使心房起搏1个周期。PVARP扩展导致功能性心房感知,而心房起搏使心房难以逆行冲动。
2.高心率行为。在双腔起搏模式中,上限率由总心房不应期(TARP)决定。TARP是AV延迟和PVARP的组合。如果编程正确,设备将以1:1的方式跟踪,直到达到编程的上限速率。随着心房率的增加,心室起搏不能违反上限速率,导致AV间隔逐渐变长。这被称为起搏器文氏现象。然而,如果TARP过长,可能会出现突然的2:1阻滞,心室率突然减慢,这可能会导致症状。这是因为当心房率达到TARP时,每个其他事件都会落入PVARP并且不会被跟踪。心室起搏速率是最大跟踪速率的一半时是最有效的,通过对最大跟踪速率和2:1块速率之间的文氏现象间隔进行编程,并允许AV和PVARP间隔的速率自适应缩短,可以通过对间隔的紧密